Øst -Australien har hundredvis af gådefulde vulkaner. Ny forskning viser, hvordan de dannede sig

Landskabet i det østlige Australien er oversået med hundredvis af uddøde vulkaner. De gav anledning til et miljø, som aboriginerne har været forbundet med i titusinder af år, og de rige jordarter, som det moderne Australien er vokset på i de sidste hundrede år.

Men indtil for nylig, disse vulkaner udgjorde et geologisk mysterium. Der er to almindelige måder, hvorpå vulkaner dannes:ved kanterne af tektoniske plader, eller oven på klatter af varmt materiale kaldet "kappe fjer, "der stiger fra planetens dybe indre. For de fleste af de østlige Australiens vulkaner, imidlertid, ingen af ​​disse forklaringer passer til regningen.

Vi har nu løst puslespillet. Ved at studere historien om udbrudene og den kemiske sammensætning af klipperne spyttede de ud, vi opdagede en tidligere ukendt geologisk mekanisme, der forbinder vulkaner fra Far North Queensland til den sydlige spids af Tasmanien.

Australiens vulkanske forbindelse

Du kan blive overrasket over at erfare, at hundredvis af vulkaner brød ud langs hele den østlige side af Australien i løbet af de sidste 100 millioner år. Denne vulkanisme strakte sig også offshore til New Zealand og det nedsænkede kontinent Zealandia.

De fleste af verdens vulkaner dannes, når en proces kaldet "subduktion" skubber dele af havbunden ned i Jordens kappe, hvor den smelter og producerer vulkanisme ved overfladen. Det mest kendte eksempel på denne form for vulkanisme er Ring of Fire omkring Stillehavet.

Alternativt kan kæder af vulkanske øer kan være bygget af varmt materiale, der stiger fra Jordens dybe indre - kaldet "kappe fjer" - i en proces, der skabte folk som Hawaii, Island, og Galapagosøerne. Disse såkaldte "hotspot-kæder" sporer bevægelsen af ​​tektoniske plader, når nye øer dannes over en stationær kappe.

Imidlertid, de fleste vulkaner i vores baghave er ikke relateret til kappe -fjer og er ikke tæt på tallerkengrænser. Så hvorfor er de her?

Undersøger Australiens vulkanske puls

Vores undersøgelse, offentliggjort i dag i Science Advances, viser hyppigheden af ​​vulkanudbrud i det østlige Australien og Zealandia afhænger af, hvad der sker med havbunden omkring 3, 000 kilometer længere mod øst.

Hvorfor sker dette? Det har alt at gøre med, hvor meget vand og kuldioxid der er fanget i havbunden, som genbruges ned i kappen.

Over mange millioner år, et reservoir af disse flygtige ingredienser er opbygget i kappen, mere end 410 kilometer under overfladen. Dette reservoir forbliver i dvale under den australske plade, indtil tektoniske kræfter skaber bevægelser.

Da havbundens plader subdugeres ved Tonga-Kermadec-grøften, der løber fra New Zealand hele vejen til Samoa, vibrationerne når helt frem til kappe -reservoiret under det østlige Australien og Zealandia. Som resultat, vand og kuldioxid ryster løs fra reservoiret og stiger op for at producere vulkanudbrud på overfladen.

Vi fandt vores første bevis for denne drivende proces i den dybe historie med vulkanudbrud i regionen. Der var to gradvise stigninger i vulkanisme, en mellem 60 millioner år siden og 21 millioner år siden, og den anden fra 10 millioner år siden til 2 millioner år siden. Disse perioder blev adskilt af en kort (i geologiske termer) stilstand i udbrudshyppighed.

Begge episoder blev produceret af store omorganiseringer af Jordens tektoniske plader, hvor pladerne hurtigt ændrer hastighed og retning. Disse ændringer førte til subduktion af en massiv bunke af det vestlige Stillehavsbund, hvilket igen forårsagede vulkansk aktivitet, da vand og kuldioxid blev rystet fra deres reservoir i kappen.

Fingeraftryk Australiens mystiske vulkaner

Denne subduktionsproces er ikke unik for den australske østkyst. Det, der adskiller regionen Australien-Zealandia, er, at havbunden, der bliver skubbet ind under kontinentet fra det vestlige Stillehav, er rig på materialer, der indeholder vand og kuldioxid.

Ikke kun det, men disse materialer synes at samle sig på en lav dybde i kappen over en lang periode, frem for at synke dybere ned i Jordens indre. Dette skaber en zone dybt i kappen lige under Australiens østkyst, der er beriget med flygtige materialer.

Vi undersøgte den kemiske sammensætning af sten produceret af disse gamle udbrud i hele regionen og fandt, at langt de fleste delte fælles kemiske fingeraftryk. Disse fingeraftryk fortalte os, at udbruddene i den østlige tredjedel af Australien og Zealandia kom fra et fælles kappe -reservoir, som kun kunne have dannet sig fra subduktionen af ​​den gamle havbund. Dette var den sidste brik i puslespillet, der hjalp os med at forbinde tilsyneladende tilfældige vulkaner over 100 millioner års historie.

Nye 'øjne' til at udforske i udlandet og derhjemme

Ved at kombinere perspektiverne i vulkansk historie, tektoniske pladebevægelser og geokemi kan også hjælpe os med at låse op for andre eksplosive mysterier i vores naturlige verden. Vi håber at teste vores model yderligere i andre gådefulde regioner, hvor vulkaner optræder midt på tektoniske plader, såsom det vestlige USA, det østlige Kina, og omkring Bermuda.

I mellemtiden, vi håber, at vores opdagelser giver dig en ny måde at se på de mange smukke vulkanske bakker og andre funktioner i det østlige Australien. Hvis du kører rundt på landet denne sommer, her er vores top fem vulkanske højdepunkter til din rejseglæde:

• Cradle Mountain, Tasmanien
• Mount Gambier, Syd Australien
• Organ Pipes National Park, Victoria
• Savede klipper Narrabri, New South Wales
• Undara lava rør, Queensland

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.